如何通过缝合式胶珠涂覆解决您的混合连接挑战
与普通胶珠涂覆相比，缝合式胶珠具有许多优势，其中之一是能实现 20% 以上的材料节省。了解如何将混合连接工艺的生产率、安全性和质量提升至更高水平，同时又能降低总拥有成本。
在轻量化和多材料设计时代，混合连接是汽车车身车间中的主要发展趋势之一。在混合连接中，用于结构连接的高强度粘合剂与其他连接技术（如点焊、热熔钻紧固或自冲铆接）相结合。混合连接具有以下主要优点：
- 实现更高的结构强度和刚度，从而提高驾驶性能和碰撞安全性
- 提高接头的耐腐蚀性
- 得益于高强度粘合剂，可以减少焊点的数量
焊点处的粘合剂被挤出
混合连接面临的挑战
点胶和其他连接方法的结合带来了许多挑战。在焊接或铆接点处，粘合材料可能会被挤出。这会导致材料浪费和返工。当与点焊一起使用时，粘合剂会被焊接过程中的高温破坏，这会导致有毒烟雾的产生。最重要的是，需要更高的焊接电流，而且系统需要更多的时间才能完成焊接。常见错误类型：
- 挤出：在焊接或铆接点处，粘合材料被挤出。这会污染 KTL 电镀液，导致返工和材料浪费。
- 产烟：在点焊期间，如果粘合剂在加热过程中被破坏，则会产生烟雾。这可能导致腐蚀和接头强度差。
解决方案：缝合式胶珠涂覆
缝合式胶珠涂覆在焊点处的燃烧环区域中产生材料间隙。
阿特拉斯·科普柯提供了一个专为混合连接开发的涂覆模式来解决这些挑战。这便是缝合式胶珠。它是一种间断涂覆，在焊接区域有确定的材料间隙，这使得它具有许多优点：
- 节省粘合材料和成本
- 精确的涂覆可避免因材料在焊点处被挤出而造成返工
- 与点焊一起使用时不会产生有毒烟雾；不再需要使用抽气系统
- 粘合剂越少意味着重量越轻，二氧化碳排放量越低
缝合式胶珠解决方案可节省多达 22% 的材料
缝合式胶珠具有巨大的材料节省潜力。以典型侧板涂覆为例进行计算，前门入口处有 54 个焊点，后门入口处有 44 个焊点，共 98 个焊点。当涂覆直径为 3 毫米的普通连续胶珠时，涂覆的材料体积总计为 38 立方厘米。
当涂覆间隙为 12 毫米的缝合式胶珠时，每个焊点最多可节省 0.0848 立方厘米的材料。对于每块侧板对应的 98 个焊点而言，总共可节省 8.3 立方厘米 – 材料节省比例为 22%。
节省潜力 - 缝合式胶珠涂覆
缝合式胶珠涂覆过程中的挑战：机械手速度和灵活性
与普通的连续胶珠涂覆相比，缝合式胶珠在混合连接中的优势显而易见。然而，在涂覆过程中，在机械手速度和涂覆灵活性方面存在巨大挑战。大批量生产线要求机械手速度达到 500 毫米/秒以上。与此同时，汽车的几何形状变得更加复杂。胶珠和间隙尺寸必须可以自由设定，并且需要精确可靠地涂覆到汽车零件上。但是，机械手、系统控制和涂覆器之间的切换时间会延迟负责打开和关闭喷嘴的阀针的响应。在这一方面，普通的涂覆系统很难达到要求。
示例：机械手速度为 350 毫米/秒时所需的切换时间：
- 12 毫米涂覆或间隙时为 34.2 毫秒
- 10 毫米涂覆或间隙时为 28.5 毫秒
- 8 毫米涂覆或间隙时为 22.8 毫秒
通过机械手控制进行示教
在许多工业点胶系统中，缝合式胶珠的编程必须通过机械手控制器来完成，这需要手动输入胶珠长度和间隙长度。切换时间必须与机械手速度相匹配，否则胶珠和间隙的长度会不符合毫米规格。这需要进行大量的编程工作，从而导致成本增加。
通过系统控制实现
来自阿特拉斯·科普柯 SCA 产品系列的现代工业点胶系统为缝合式胶珠涂覆提供了专用软件。可以直接将胶珠和间隙长度输入涂覆控制系统中。机械手控制仅在有“涂覆器打开”信号时开始涂覆。控制器根据指定的胶珠和间隙长度以及机械手速度自动触发阀门。反馈通过位置传感器来执行，并包含在计算中。机械手程序员只需控制涂覆速度、开始信号和机械手路径。涂覆器的所有其他信号都在涂覆控制中得到处理。
基于软件的编程的优点：
- 自动确定切换时间
- 精确触发涂覆器阀门
- 高灵活性：一个程序中最多可以有 128 个序列（胶珠和间隙）
- 编程工作量小，操作员失误的风险低
案例：高速缝合式胶珠
一家亚洲汽车制造商决定在一个新汽车平台的内部框架、地板框架、中央通道、仪表板和轮拱中结合使用高强度粘合剂粘合和点焊。其目标是提高刚度、防撞性和整体驾驶体验。内部调查显示，在车身底部使用多达 50 米的粘合剂后，汽车的驾驶性能得到显著改善。缝合式胶珠被证明是较适合解决这种连接挑战的涂覆模式。它能够在车底总成的焊点之间广泛分布，而不会超过 70 米的最佳值。该 OEM 的要求是机械手速度至少达到 500 毫米/秒，同时又不能影响涂覆质量和工艺可靠性。
阿特拉斯·科普柯为此客户开发了一种特殊的涂覆器，以确保根据客户规格进行可靠的高速处理。解决方案就是一个具有双作用气缸和快速切换式气阀的气动涂覆器。为了加快阀针的行程，阿特拉斯·科普柯重新设计并扩大了阀门开度。在打开和关闭喷嘴时，空气可以更快地排出。如今，这家亚洲 OEM 在其车身车间生产线上运行着 100 多台阿特拉斯·科普柯系统，而且目前正在与阿特拉斯·科普柯合作以期进一步提高机械手速度。
总结：为什么应该投资缝合式胶珠解决方案
缝合式胶珠可以真正地解决混合连接中的问题，特别是与点焊结合使用时。材料节省可达 20%，这可以实现显著的成本节省，同时还有许多其他可以助您提高生产率、安全性和质量并降低总拥有成本的优势。但是，机械手速度可能是涂覆过程中的一大挑战。考虑到该行业对速度的高要求，许多普通的点胶系统都很难满足需要。阿特拉斯·科普柯开发了一种特殊的高速涂覆器，能够可靠地达到 500 毫米/秒及更高的机械手速度。同时，专用软件还能减少编程工作量。
